课题一 光滑圆柱形结合极限与配合的尺寸检测

1、课题一 光滑圆柱形结合极限与配合的尺寸检测任务一 尺寸公差与检测学习目标：1了解孔、轴的概念。2 掌握公称尺寸、极限尺寸、极限偏差、尺寸公差的概念。3能进行公称尺寸、极限尺寸、极限偏差、尺寸公差之间的尺寸换算。4掌握公差带图的概念，能绘制公差带图。 思考与问题：任务与要求： 1读出尺寸标注的不同。2读懂尺寸公差的含义。3计算各尺寸尺寸公差、上极限尺寸、下极限尺寸。4绘制图上公差带图。一、认识孔和轴孔通常指工件各种形状的内表面，包括圆柱形内表面和其它由单一尺寸形成的非圆柱形包容面。 轴通常指工件各种形状的外表面，包括圆柱形外表面和其它由单一尺寸形成的非圆柱形被包容面。 孔 轴形状复杂的判断方法：

2、从装配关系上看：零件装配后形成包容与被包容的关系，凡包容面统称为孔，被包容面统称为轴。从加工过程看：在切削过程中尺寸由小变大的为孔，而尺寸由大变小的为轴。二、认识尺寸的相关知识1、尺寸定义 用特定单位表示长度值的数字称为尺寸。内容 尺寸指的是长度的值，由数字和特定单位两部分组成包括长度，宽度和中心距等。2、基本尺寸（D,d）定义： 标准规定，设计时给定的尺寸称为基本尺寸。孔的基本尺寸用“D”表示，轴的基本尺寸用“d”表示，后同。标准尺寸： 标准化了的尺寸称为标准尺寸。适用于有互换性或系列化要求的主要尺寸。图1-1 车床主轴箱中间轴装配图和零件图a) 装配图 b)中间轴零件图 c)齿轮衬套零件图

3、作用：减少定值刀具，量具，型材和零件尺寸的规格,(图1-1)3、 实际尺寸（Da,da）定义 通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。 图1-2 实际尺寸实际尺寸包括零件毛坯的实际尺寸，零件加工过程中工序间的实际尺寸和零件制成后的实际尺寸。4、极限尺寸定义 允许尺寸变化 的两个界限值，统称为极限尺寸。最大极限尺寸： 一个孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸（Dmax,dmax）。最小极限尺寸： 一个孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸（Dmin,dmin）。a) b)图1-3 极限尺寸图1-3所示：D=30mm d=30mmDmax=30.021mm dmax=29.99

4、3mmDmin=30mm dmin=29.980mm分析：基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的。基本尺寸可以在极限尺寸确定的范围内，也可以在极限尺寸所确定的范围外。即基本尺寸大于，等于，小于极限尺寸。尺寸合格条件最小极限尺寸实际尺寸最大极限尺寸；孔：DminDaDmax轴: dmindadmax三、认识公差与偏差的相关知识1.尺寸偏差（简称偏差）定义：尺寸偏差是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。注： 由于尺寸有极限尺寸，实际尺寸之分，因此偏差可分为极限偏差和实际偏差。极限偏差定义 极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为极限偏差。 上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，（ES,es）， ES

5、=DmaxDes=dmaxd （1-1a）下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。（EI,ei）。EI=DminD ei=dmind （1-1b）强调：偏差可以为正值、负值、零值。计算时应注意偏差的正，负符号，应一起代到计算式中运算上、下偏差在图纸上的标注为：基本尺寸 例30 并注意当偏差为零时必须在相应位置标注“0”，不能省略；当偏差数值相同，符号相反时，可简化标注，如300.01mm。偏差的五种类型：a、上正下正； b、上负下负； c、上正下负； d、上正下零； e、上零下负。（2）实际偏差（Ea,ea）定义： 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。公式： 孔：Ea=DaD

6、轴：ea=dad零件合格条件： 孔：EIEaES 轴：eieaes因此，合格零件的实际偏差应在上，下偏差之间。（3）尺寸偏差计算举例例1-1： 已知某孔基本尺寸为50mm，最大极限为50.048mm，最小极限尺寸为50.009mm（图1-5），试求上偏差、下偏差各为多少？ 解： ES=DmaxD=50.04850=0.048mm EI=DminD=50.00950=+0.009mm例1-2 设计一轴，其直径的基本尺寸为60mm，最大极限尺寸为60.018mm，最小极限尺寸为59.988mm（图1-6），求轴的上偏差、下偏差。解： es=dmaxd=60.01860=0.018mm ei=dmi

7、nd=59.98860=-0.012mm2、尺寸公差（T）定义：尺寸公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，可上偏差减下偏差之差。Th孔的公差， Ts轴的公差。（1）在数值上公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。表达式为： Th=Dmaxdmin=ESEI Ts=dmaxdmin=esei强调：公差是用绝对值定义的，没有正、负含义，在公差值前面不能标“+”号或“”号；公差不能取零值。（2）尺寸公差计算举例例1- 3：求孔20的尺寸公差。解：由公式（1-2）可得孔的尺寸公差为：Th=Dmaxdmin=20.10420.020=0.084mm或：Th=ESEI=0.1040.020=0

8、.054mm例1- 4： 求轴25的公差（课本图1-8）解： Ts=dmaxdmin=24.99324.980=0.013mm或: Ts=esei=0.007(0.020)=0.013mm例：16： 计算孔50mm和轴100mm 的公差，并指出其基本偏差。解：孔： ThESEI0.017(0.042)0.025mm轴： Tsesei0(0.054)0.054mm孔的基本偏差为：ES0.017轴的基本偏差为：es03、零线、公差带与公差带图解公差带图解：在实际应用中一般不画出孔和轴的全形，只将轴向截面图中有关公差部分按规定画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。如图1-7。(1).零线：

9、 它是在公差配合图解 (简称公差带图) 中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸，偏差由此零线算起，零线以上为正偏差，零线以下为负偏差。零线画法a: 通常将零线沿水平方向绘制，在其左端画出表示偏差大于的纵坐标轴并标上“0”和“+”“”号，在其左下方画上单向箭头的尺寸线，并标上基本尺寸值。b: 正偏差位与零线上方，负偏差位于零线下方，零偏差于零线重合。(2).公差带：它是由代表上、下偏差的二条直线所限定的一个区域。公差带要素： 公差带的大小和公差带的位置。公差带的大小指公差带沿垂直零线方向的宽度，由公差值的大小确定。 1-7 孔轴极限尺寸、上下偏差和公差带图（a）、（b）

10、一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且疏密程度不同。 公差带包括了公差带大小与公差带位置两要素，大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。标准公差标准极限与配合制中，所规定的任一公差。见表13。基本偏差在标准极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。标准规定：一般以靠近零线的那个偏差作为基本偏差。例17：写出下列各尺寸的公差，基本偏差，并画出尺寸公差带图。（1）孔:20mm （2）孔：40mm （3）孔:40mm （4）轴：60mm （5）轴:60mm解：（1）ThESEI0.03300.033mm基本偏差：EI0（2）ThESEI0.02500.025mm基本偏差

11、：EI0（3）ThESEI0.0330.0170.016mm基本偏差：EI0.017（4）Tsesei0(0.019)0.019mm基本偏差：es0（5）Tsesei0.021(0.051)0.030mm基本偏差：es0.021mm任务二 标准公差与尺寸检测学习目标：1掌握标准公差代号的组成。2掌握基本偏差的概念，能看懂基本偏差系列图。3能查阅基本偏差数值表和极限偏差表。4了解一般公差的概念，能查阅一般公差的极限偏差表。5了解一般、常用和优先公差带。6掌握国家标准关于尺寸公差标注的基本要求。7了解公差代号在图样上的标注形式。思考与问题：任务与要求：1识读图样上的公差代号。2求出45h7、25f

12、7、10H8、16M8的上极限偏差和下极限偏差。3计算未注公差尺寸的尺寸公差。一、认识标准公差 为实现互换性和满足各种使用要求，极限与配合国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列，即公差带大小由标准公差确定，公差相对于零线的位置由基本偏差确定。公差带大小和位置二者结合构成了不同的孔、轴公差带；而孔轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合。 标准公差国家标准极限与配合中所规定的任一公差。1标准公差等级 公差等级确定尺寸精确程度的等级。国家标准设置了20个公差等级。 2基本尺寸分段 从理论上讲，同一公差等级的标准公差数值也应随基本尺寸的增大而增大。 尺寸分段后

13、，同一尺寸段内所有的基本尺寸，在相同公差等级的情况下，具有相同的公差值。 例如：基本尺寸40mm和50mm都在大于30mm50mm尺寸段，两尺寸的IT7数值均为0.025mm。 二、认识基本偏差1基本偏差及其代号 基本偏差国家标准极限与配合中所规定的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。 基本偏差的代号：用拉丁字母表示，大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表示轴的基本偏差。 孔和轴的基本偏差代号2基本偏差系列图及其特征 （1）孔和轴同字母的基本偏差相对零线基本呈对称分布。 （2）在基本偏差数值表中将js划归为上偏差，将JS划归为下偏差。 （3）代号k、K和N随公差等级的不同而基本偏差数

14、值有两种不同的情况（K、k可为正值或零值，N可为负值或零值），而代号M的基本偏差数值随公差等级不同则有三种不同的情况（正值、负值 或零值）。 （4）代号j、J及PZC的基本偏差数值与公差等级有关。 1-8 孔轴基本偏差系列图三、认识公差带1公差带代号 孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级数字组成。 例如： 孔公差带代号 H9、D9、B11、S7、T7 轴公差带代号h6、d8、k6、s6、u6 1-9 轴的公差带代号2图样上标注尺寸公差的方法 l 基本尺寸与公差带代号表示l 基本尺寸与极限偏差表示l 基本尺寸与公差带代号、极限偏差共同表示 （1）只标注公差带代号的方法： 只标注上、下偏差数值

15、的方法：公差带代号与偏差值共同标注的方法： 3公差带系列 GB/T18011999规定了基本尺寸500mm的一般用途轴的公差带116个和孔的公差带105个，再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途公差带各13个，如图1-9（轴的一般、常用和优先公差带）和图1-10（孔的一般、常用和优先公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。选用时，以优先、常用、一般公差带为顺序。1-10规定轴的一般、常用、优先公差带1-11规定轴的一般、常用、优先公差带四、孔、轴极限偏差数值的确定1基本偏差的数值 （1）基本偏差代号有大、小写之分，大写的查孔的基本

16、偏差数值表，小写的查轴的基本偏差数值表。（2）查基本尺寸时，对于处于基本尺寸段界限位置上的基本尺寸该属于哪个尺寸段，不要弄错。（3）分清基本偏差是上偏差还是下偏差。（4）代号j、k、J、K、M、N、PZC的基本偏差数值与公差等级有关，查表时应根据基本偏差代号和公差等级查表中相应的列。 2另一极限偏差的确定 另一个极限偏差的数值，可由极限偏差和标准公差的关系式进行计算。轴 es=ei+IT 或 ei=esIT孔 ES=EI+IT 或 EI=ESIT 【例19】查表确定下列各尺寸标准公差和基本偏差，并计算另一极限偏差。（1）8e7 （2）50D8 （3）80R63极限偏差表 查表：由基本尺寸查行，由基本偏差代号和公差等级查列，行与列相交处的框格有上下两个偏差数值，上方的为上偏差，下方的为下偏差。 【例110】已知孔25H8与轴25f7相配合，查表确定孔和轴的极限偏差，并计算极限尺寸和公差，画出公差带图。判定配合类型，并求配合的极限间隙或极限过盈及配合公差。 五、一般公差线性尺寸的未注公差1线性尺寸的一般公差的概念 线性尺寸一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。国标规定：采用一般公差时，在图样上不单独